какое напряжение троллейбусной линии
II.Электроснабжение троллейбуса
1. Схема электроснабжения троллейбуса.
1. Электрическая станция. 6. Тяговая подстанция
2. Понижающая трансформаторная 7. Питающие кабельные линии.
подстанция. 8. Контактный провод трамвая.
3. Линия электропередачи. 9. Рельсы.
4. Понижающая подстанция. 10. Контактные провода
5. Кабельная линия 6 или 10 кВ. троллейбуса.
Электрическая энергия для всех потребителей (промышленности, населения города, трамвая, троллейбуса и др.) вырабатывается на электрической станции 1 в виде переменного трехфазного тока с частотой 50 Гц.
Выработанная энергия передается чаще всего на значительное расстояние от электростанции к потребителям по линии электропередачи 3 (ЛЭП). Для уменьшения потерь энергии в ЛЭП напряжение повышается на трансформаторной подстанции 2 до уровня 35; 110; 220 кВ и более в зависимости от удаленности потребителей. Вблизи от места потребления на понижающей подстанции 4 уровень напряжения снижается до 6 и 10 кВ. Отсюда электроэнергия направляется потребителям. Питание тяговых подстанций 6 городского электротранспорта осуществляется по кабельным (в редких случаях воздушным) трехфазным линиям 5.
На тяговой подстанции:
1.Напряжение понижается до 600В,
2.Переменный ток преобразуется в постоянный.
От (+) шины тяговой подстанции по питающему кабелю электрический ток идет на (+) контактный провод, затем через токоприемник – на реостат, тяговый электродвигатель троллейбуса и через второй токоприемник – на (-) контактный провод. Через отсасывающий кабель – на (-) шину тяговой подстанции.
Напряжение на шинах постоянного тока может изменяться в диапазоне 600-700В – рабочем режиме и до 780В – в режиме холостого хода.
С учетом потерь в кабелях напряжение на токоприемниках троллейбуса принято считать равным 550В.
В Новосибирске контактную сеть трамвая и троллейбуса запитывают 34 тяговые подстанции: 13 – на левом берегу, 21 – на правом берегу.
Общая мощность тяговых подстанций – 70 МВт.
Длина троллейбусных линий – 277км.
Длина трамвайных путей – 134км.
Длина кабелей 600В – 220км.
2.Устройство контактной сети.
Контактная сеть включает:
3. Тросовую систему;
3.Взаимодействие токоприемника и контактной подвески.
Передача электрической энергии от контактного провода троллейбуса называется токосъемом. Для надежного токосъема необходимо, чтобы давление в точке контакта не уменьшалось ниже допустимого – (12 – 14кг) на высоте подвески контактного провода 5,5м.
При малом давлении:
1. Возрастает электрическое сопротивление в контакте, нагрев контактного провода, дугообразование, что вызывает электрический и термический износ контактного провода.
2. Возможен сход токоприемников с контактных проводов.
При большом давлении – происходит усиленный износ контактного провода.
Кроме того, высота подвески контактного провода меняется из-за его провисания и деформации под действием сильного давления токоприемника на контактный провод.
Конструкция токоприемников выполнена так, что давление их на контактный провод мало зависит от высоты, то есть от траектории движения токоприемника.
При низких скоростях практически так и происходит, поэтому под мостами скорость должна быть не более 15км/ч. Но на больших скоростях увеличивается ускорение и сила инерции массы токоприемников, то есть давление увеличивается, особенно, если траектория движения токоприемников снижается (контактный провод провисает).
Для получения удовлетворительного токосъема необходимо:
1. постоянное натяжение контактных проводов по всей длине, без
2. отсутствие сосредоточенных жестких точек;
3. горизонтальное расположение контактного провода.
Контактный провод служит для передачи энергии троллейбусу через непосредственный контакт с токоприемником. К контактному проводу предъявляются требования:
1) должен быть механически прочным
4) хорошо проводить ток (высокая электропроводность).
5) стойкость к воздействию электрической дуги.
6) большой срок службы.
Применяются следующие марки проводов:
(Н) высота подвески контактного провода по правилам эксплуатации должна быть на маршрутах не менее Н=5,8м.
В проеме ворот в депо Н=4,7м
Под мостами, путепроводами, в тоннеле Н=4,2м.
Расстояние между разнополярными проводами допускается в пределах 500-700мм.
1. КП контактный провод
2. жесткие подвески
3. изоляторы из дельта-древесины
4. пряжковый изолятор
Простая подвеска.
2. поперечный трос (диаметром d=8мм оцинкованный трос).
3. контактный провод.
Подвеска имеет простую конструкцию. Контактный провод подвешивается к поперечному тросу при помощи подвесных зажимов, расстояние между точками подвеса такое же, как и между опорами.
Недостаток – большое провисание контактного провода.
Какое напряжение троллейбусной линии
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
ТРАНСПОРТ ЭЛЕКТРИФИЦИРОВАННЫЙ С ПИТАНИЕМ ОТ КОНТАКТНОЙ СЕТИ
Electrified transport with overhead system power supply. Voltage row
Дата введения 1977-01-01
1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Министерством путей сообщения СССР
Н.А.Фуфянский, А.И.Скачков, О.П.Поярков, Б.М.Бородулин, Д.К.Томлянович, Е.А.Хохлов.
2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета стандартов Совета Министров СССР от 14 ноября 1975 г. N 3137
3. Стандарт соответствует международному стандарту МЭК 38-83 в части номинальных напряжений.
4. Ограничение срока действия снято по решению Межгосударственного Совета по стандартизации, метрологии и сертификации (ИУС 2-92)
5. ПЕРЕИЗДАНИЕ (март 1996 г.) с Изменением N 1, утвержденным в ноябре 1991 г. (ИУС 2-92)
Стандарт не распространяется на внутрицеховой электрифицированный транспорт, а также на транспорт, питаемый по трехпроводной системе электроснабжения.
2. Напряжения на шинах тяговой подстанции и на токоприемнике электроподвижного состава должны соответствовать указанным в таблице.
Вид электрифицированного транспорта
на шинах тяговой подстанции
на токоприемнике
электроподвижного состава
подъездные и карьерные пути переменного тока
подъездные, карьерные и внутризаводские пути постоянного тока
2. Городской электрифицированный транспорт:
1. Расчетный уровень наименьших напряжений для проектирования устройств электроснабжения устанавливается министерством, эксплуатирующим электрифицированный транспорт.
2. На участках, где применяют рекуперативное торможение, наибольшее напряжение на токоприемнике электроподвижного состава не должно превышать:
3. На промышленных железных дорогах постоянного тока для подвижного состава, изготовленного по заказам внешнеторговых организаций, допускается снижение наименьшего напряжения до 2000 и 1000 В.
4. Значения напряжений, указанные в скобках, допускается применять только для промышленных железных дорог, электроснабжение которых осуществляется от тяговых подстанций трамвая и троллейбуса.
4а. Указанные в таблице напряжения магистральных железных дорог переменного тока должны быть обеспечены при сопротивлении системы электроснабжения не более 30 Ом.
5. Пояснение терминов дано в приложении.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
ПРИЛОЖЕНИЕ
Справочное
Пояснение терминов, встречающихся в стандарте
1. Наибольшее напряжение
Наибольшее допускаемое значение напряжения на шинах тяговых подстанций и токоприемниках электроподвижного состава при любых эксплуатационных условиях, за исключением коммутационных режимов
2. Наименьшее напряжение
Наименьшее допускаемое значение напряжения на токоприемниках электроподвижного состава при любых эксплуатационных условиях, за исключением коммутационных режимов
Как получает питание городской и междугородний электрический транспорт
Городской и междугородний электротранспорт стали для современного человека привычными атрибутами его повседневной жизни. Мы давно уже не задумываемся о том, как этот транспорт получает питание. Все знают, что автомобили заправляют бензином, педали велосипедов крутят ногами велосипедисты. Но как же питаются электрические виды пассажирского транспорта: трамваи, троллейбусы, монорельсовые поезда, метро, электропоезда, электровозы? Откуда и как подается к ним движущая энергия? Давайте поговорим об этом.
В былые времена каждое новое трамвайное хозяйство было вынуждено иметь собственную электростанцию, поскольку электрические сети общего пользования еще не были в достаточной степени развиты. В 21 веке энергия для контактной сети трамваев подается от сетей общего назначения.
Питание осуществляется постоянным током относительно невысокого напряжения (550 В), которое было бы просто не выгодно передавать на значительные расстояния. По этой причине вблизи трамвайных линий размещены тяговые подстанции, на которых переменный ток из сети высокого напряжения преобразуется в постоянный ток (с напряжением 600 В) для контактной сети трамвая. В городах, где ходят и трамваи и троллейбусы, данные виды транспорта обычно имеют общее энергохозяйство.
На территории бывшего Советского Союза представлены две схемы электроснабжения контактных сетей для трамваев и троллейбусов: централизованная и децентрализованная. Централизованная появилась первой. В ней крупные тяговые подстанции, оснащенные несколькими преобразовательными агрегатами, обслуживали все прилегающие к ним линии, или линии, находящиеся на расстоянии до 2 километров от них. Подстанции данного типа располагаются сегодня в районах высокой плотности трамвайных (троллейбусных) маршрутов.
Децентрализованная система начала формироваться после 60-х годов, когда стали появляться вылетные линии трамваев, троллейбусов, метро, как то из центра города вдоль шоссе, в отдаленный район города и т. п.
Здесь на каждые 1-2 километра линии установлены тяговые подстанции малой мощности с одним или двумя преобразовательными агрегатами, способные питать максимум два участка линии, причем каждый участок на конце может подпитываться соседней подстанцией.
Так потери энергии оказываются меньше, ибо фидерные участки выходят короче. К тому же если на одной из подстанций случится авария, участок линии все равно останется под напряжением от соседней подстанции.
У троллейбуса контактная сеть разделена секционными изоляторами на изолированные друг от друга сегменты, каждый из которых присоединен к тяговой подстанции при помощи фидерных линий (воздушных или подземных). Это легко позволяет производить избирательное отключение отдельных секций для ремонта в случае их повреждения. Если неисправность случится с питающим кабелем, возможна установка перемычек на изоляторы, чтобы запитать пострадавшую секцию от соседней (но это нештатный режим, связанный с риском перегрузки фидера).
Тяговая подстанция понижает переменный ток высокого напряжения от 6 до 10 кВ и преобразует его в постоянный, с напряжением 600 вольт. Падение напряжения на любой точке сети, согласно нормативам, не должно быть более 15%.
Троллейбусная контактная сеть отличается от трамвайной. Здесь она двухпровдная, земля не используется для отвода тока, поэтому данная сеть устроена сложнее. Провода располагаются друг от друга на небольшом расстоянии, поэтому требуется особо тщательная защита от сближения и замыкания, а также изоляция на местах пересечений троллейбусных сетей между собой и с трамвайными сетями.
Поэтому на местах пересечений устанавливаются специальные средства, а также стрелки на местах ветвлений. Кроме того выдерживается определенное регулируемое натяжение, предохраняющее от захлестов проводов во время ветра. Вот почему для питания троллейбусов используются штанги — другие приспособления просто не позволят соблюсти все эти требования.
Штанги троллейбусов чувствительны к качеству контактной сети, ведь любой ее дефект может послужить причиной соскока штанги. Есть нормы, согласно которым угол излома в месте крепления штанги не должен быть более 4°, а при повороте на угол более 12° устанавливаются кривые держатели. Токосъемный башмак движется вдоль провода и не может поворачивать вместе с троллейбусом, поэтому здесь необходимы стрелки.
Во многих городах земного шара с недавних пор ходят монорельсовые поезда: в Лас-Вегасе, в Москве, в Торонто и т.д. Их можно встретить в парках развлечений, в зоопарках, монорельсы используются для обзора местных достопримечательностей, и, конечно, для городского и пригородного сообщения.
Некоторые монорельсовые поезда устроены таким образом, что как-бы насажены на колею сверху, подобно тому, как человек сидит верхом на лошади. Некоторые монорельсы подвешиваются к балке снизу, напоминая гигантский фонарь на столбе. Безусловно, монорельсовые дороги более компактны чем обычные железные дороги, но их строительство обходится дороже.
Некоторые монорельсы имеют не только колеса, но и дополнительную опору на основе магнитного поля. Московский монорельс, например, движется как раз на магнитной подушке, создаваемой электромагнитами. Электромагниты находятся в подвижном составе, а в полотне направляющей балки — стоят постоянные магниты.
В зависимости от направления тока в электромагнитах подвижной части, монорельсовый поезд движется вперед или назад по принципу отталкивания одноименных магнитных полюсов — так работает линейный электродвигатель.
Кроме резиновых колёс у монорельсового поезда есть ещё и контактный рельс, состоящий из трёх токоведущих элементов: плюс, минус и земля. Напряжение питания линейного двигателя монорельса — постоянное, равное 600 вольт.
Электропоезда метрополитена получают электричество от сети постоянного тока — как правило, от третьего (контактного) рельса, напряжение на котором составляет 750—900 Вольт. Постоянный ток получают на подстанциях из переменного тока с помощью выпрямителей.
Контакт поезда с контактным рельсом осуществляется через подвижный токосъемник. Располагается контактный рельс права от путей. Токосъемник (так называемая «токоприемная лапа» ) находится на тележке вагона, и прижимается к контактному рельсу снизу. Плюс находится на контактном рельсе, минус — на рельсах поезда.
Кроме силового тока, по путевым рельсам течет и слабый «сигнальный» ток, необходимый для работы блокировки и автоматического переключения светофоров. Также по рельсам передается информация в кабину машиниста о сигналах светофоров и разрешенной скорости движения поезда метро на данном участке.
Электровозом называют локомотив, движимый тяговым электродвигателем. Двигатель электровоза получает питание от тяговой подстанции через контактную сеть.
Электрическая часть электровоза в целом содержит не только тяговые двигатели, но и преобразователи напряжения, а также аппараты, подключающие к сети двигатели и прочее. Токоведущее оборудование электровоза находится на его крыше или капотах, и предназначено для соединения электрооборудования с контактной сетью.
Регулировка тягового усилия и скорости движения электровоза достигается изменением напряжения на якоре двигателя и варьированием коэффициента возбуждения на коллекторных двигателях, или подстройкой частоты и напряжения питающего тока на асинхронных двигателях.
Регулирование напряжения выполняется несколькими способами. Изначально на электровозе постоянного тока все его двигатели соединены последовательно, и напряжение на одном двигателе восьмиосного электровоза составляет 375 В, при напряжении в контактной сети 3 кВ.
Преобразователи электроэнергии внутри электровоза необходимы для изменения рода тока и понижения напряжения контактной сети до необходимых величин, соответствующих требованиям тяговых электродвигателей, вспомогательных машин и прочих цепей электровоза. Преобразование осуществляется прямо на борту.
На электровозах переменного тока для понижения входного высокого напряжения предусмотрен тяговый трансформатор, а также выпрямитель и сглаживающие реакторы для получения постоянного тока из переменного. Для питания вспомогательных машин могут устанавливаться статические преобразователи напряжения и тока. На электровозах с асинхронным приводом обоих родов тока применяются тяговые инверторы, которые преобразуют постоянный ток в переменный ток регулируемого напряжения и частоты, подаваемый на тяговые двигатели.
Электропоезд или электричка в классическом виде берет электричество с помощью токоприемников через контактный провод или контактный рельс. В отличие от электровоза, токоприемники электрички располагаются как на моторных вагонах, так и на прицепных.
Если ток подается на прицепные вагоны, то моторный вагон получает питание через специальные кабели. Токосъем обычно верхний, с контактного провода, осуществляется он токосъемниками в форме пантографов (похожих на трамвайные).
Обычно токосъем однофазный, но существует и трёхфазный, когда электропоезд использует токоприёмники специальной конструкции для раздельного контакта с несколькими проводами или контактными рельсами (если речь идет о метро).
Электрооборудование электрички зависит от рода тока (бывают электропоезда постоянного тока, переменного тока или двухсистемные), типа тяговых двигателей (коллекторные или асинхронные), наличия или отсутствия электрического торможения.
В основном электрическое оборудование электропоездов схоже с электрооборудованием электровозов. Однако на большинстве моделей электропоездов оно размещено под кузовом и на крышах вагонов для увеличения пассажирского пространства внутри. Принципы управления двигателями электропоездов примерно те же, что и на электровозах.
Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!
Контактная сеть троллейбусной системы
В отличие от организации автобусного сообщения использование троллейбусов для перевозки пассажиров имеет свои существенные отличия. Так как для движения троллейбуса необходим внешний источник тока, неотъемлемым атрибутом троллейбусной системы является специальный элемент для передачи электроэнергии — контактная сеть. Схематически схему электропитания троллейбусной системы можно представить следующим образом.
Контактная сеть представляет собой два медных провода, подвешенных по всей протяженности маршрута движения, на высоте номинального положения токоприемников троллейбуса (обычно 4 – 6 метров). Провода изолированы между собой, а также от системы тросов и растяжек крепления. Расстояние между проводами равно расстоянию между токоприемниками троллейбуса. Тяговая подстанция является источником постоянного тока напряжением 550 В. Далее напряжение на контактные провода поступает через специальные кабеля (фидера), (плюсовой и минусовой). Они проложены под землей и соединяются с контактными проводами через определенные промежутки. Такое подсоединение обусловлено необходимостью снижения падения напряжения, поскольку ток, потребляемый троллейбусом в режиме движения достаточно велик (достигает 400 ампер). К примеру, при сопротивлении 0,5 Ом от тяговой подстанции до места нахождения троллейбуса напряжение будет равно 350 В. Поэтому к проводимости подводящих проводов и надежности электрических соединений предъявляются довольно жесткие требования.
Система подвески контактной сети должна обеспечивать свободное скольжение головки токоприемника по контактному проводу при допустимом отклонении троллейбуса от оси контактных проводов в любую сторону.
Одним из способов является использование специального зажима (4). Он состоит из двух щечек – основной (3) и прижимной (1), которые стягиваются винтами (2). Грани щечек имеют специальную форму, соответствующую профилю контактного провода (5). Такая конструкция обеспечивает надежную фиксацию контактного провода в зажиме и не препятствует свободному скольжению головки токоприемника троллейбуса.
Подвеска контактной сети осуществляется различными по конструкции подвесами Они обеспечивают надежное крепление и изоляцию проводов как между собой, так и с натяжными тросами.
1) подвес неизолированный двуплечий (ПНД); 2) место закрепления контактного провода; 3) изолятор из дельта-древесины; 4) пряжечный изолятор
Контактная сеть делится на отдельные участки с помощью секционных изоляторов, имеющих воздушный промежуток. При прохождении токоприемника через этот изолятор возникает электрическая дуга, которая способна перекрыть воздушный промежуток между двумя изолированными участками и тем самым полностью разрушить изолятор. Поэтому в контактной сети троллейбуса применяется устройство для «гашения” электрической дуги — секционный изолятор.
Кривой держатель типа КД-5.
Конструктивные элементы сходных стрелок выполнены с постепенно меняющейся высотой, благодаря чему головка токоприемника плавно переходит со скольжения угольной вставкой по контактному проводу на скольжение обоймами головки по направляющим плиты стрелки.
При необходимости перевода токоприемника с одной линии на ветвь разветвляемой трассы устанавливают расходные (управляемые) стрелки. Конструкция расходных стрелок значительно сложнее сходных. Механизм привода этих стрелок должен направлять движение головки токоприемника в одно из двухнаправлений. В троллейбусных системах стран бывшего СССР применяется управление по току с движением налево под нагрузкой.
В заключение можно отметить, что идея использования отдельных участков контактной сети, подключенных через токовое реле, может быть применена для автоматизации некоторых процессов. К примеру, в троллейбусном депо г.Гродно установлены и успешно эксплуатируются системы автоматического открытия и закрытия ворот депо, управляемые троллейбусом.
Какое напряжение троллейбусной линии
Если Вы живете в городе, то, скорее всего, часто встречаетесь с электротранспортом. В этой статье рассмотрим принцип работы, недостатки и преимущества трамвая и троллейбуса с точки зрения электрической части. Возможно, возникали вопросы: «Почему над троллейбусом два провода, а над трамваем один?», «Зачем трамваю ездить по рельсам?».
Электроснабжение транспортного хозяйства бывает двух типов: централизованное и децентрализованное. В первом случае одна мощная подстанция производит питание прилегающей к ней большой контактной сети (целая ветка), разбитой на участки, которые расположены на разном расстоянии от подстанции. Во втором случае каждый участок сети питается от двух или одной маломощной подстанции. На линии возле подстанции размещается изолятор, который разделяет ее на два участка. Это более надежный способ, потому что при выходе из строя подстанции, всегда можно запитать аварийный участок от соседней.
Схема электроснабжения трамвая и троллейбуса изображена на рисунке 1. Для того чтобы питать контактную сеть, электрическая энергия проходит ряд преобразований: на электростанции (1) вырабатывается электроэнергия и передается на подстанцию (2), которая повышает напряжение для уменьшения потерь при транспортировке по высоковольтным линиям электропередач ЛЕП (3) на большое расстояние. В городе, на понижающей подстанции (4) происходит уменьшение напряжение до 6 или 10 кВ. Далее кабельными линиями (5) происходит соединение с тяговыми подстанциями (6), в которых и происходит преобразование переменного тока в постоянный с напряжением 600В. Контактная сеть (8,9) запитывается от тяговых подстанций. Номинальное напряжение для токоприемника передвижных составов считается 550В.
С троллейбусной контактной сетью немного иначе. Здесь корпус изолирован от соприкосновения с землей (контакт только через резиновые покрышки). Таким образом, контактная сеть состоит из двух проводов, один из которых плюс, а второй – минус (смотри рисунок 2). Но возникает опасность короткого замыкания при появлении контакта между двумя проводами контактной сети. Такое может получится при сильном ветре или падении троллей.
Токосъемник троллейбуса – это обычно штанга. Есть случаи, когда в городе трамваи используют штанговые токоприемники, тогда трамвай и троллейбус могут осуществлять движение по одной контактной сети.
У трамваев есть вероятность, что обратный тяговый ток уйдет в землю, так могут образовываться блуждающие токи, которые плохо влияют на пролегающие вблизи трубы, кабели.
Корпус трамвая постоянно соединен с землей, а вот троллейбус изолирован от нее. Из-за этого в троллейбусе ведется жесткий контроль по утечке тока на корпус. Есть возможность поражения электрическим током при посадке/высадке, когда вы одновременно касаетесь корпуса и земли.